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高職組

無敵風火輪之光彩奪目篇

無敵風火輪利用高三所學的單晶片課程,加以應用在這次的科學展覽上,利用馬達的加工及人類的視覺暫態來製作出光彩奪目的特殊效果,並且將這種特殊效果應用在日常生活中,為了方便的運用在日常生活上,我們想出可以旋轉的物體來搭配這次專題,利用了生活中最常見的風扇馬達,延伸出三種不同的型式,例如:使腳踏車的輪胎轉動、利用木頭及木板做出水平360度的旋轉效果、以及原始的風扇加以加工來轉出我們所期望的效果。印刷電路板加裝在單車輪胎上,除了可以在夜裡做到醒目的安全措施,也能達到隨機廣告的效果,真是一舉兩得,經濟又實惠,而360度旋轉平台,可以讓每個角度都能夠看的到,最原始的風扇也能顛覆傳統,使得風扇不在那麼單調,如此一來,也讓廣告看板有了更新的突破及多樣化。

利用廢棄豆渣製作生質柴油之研究

本研究利用廢棄的豆渣,改良油脂萃取之製程,有效降低生質柴油之原料與製作成本。由相關文獻顯示,豆渣中的粗脂肪含量約17.34%,我們覺得有回收再利用之價值。我們想以較節能的製程萃取豆渣中的油脂。首先,豆渣最佳乾燥條件是105℃熱風乾燥4小時。接著,以自製間歇式震盪裝置,節能且有效縮短油脂萃取時間。此外,我們以自製的銅管冷凝裝置,可使正己烷回收率可高達98.36%,不僅大幅提高正己烷回收率,同時有效解決玻璃易碎及水資源浪費的問題。最後,我們將豆渣中萃取出的油脂,順利製造成生質柴油,由實驗結果顯示,廢氣測試值與其它柴油大致接近。因此,利用廢棄的豆渣製製作生質柴油是可行的。

生「柴」有道--米酒、廢油變柴油

自工業革命至今,人類對環境的迫害早已超過人類有文明以來的程度,石化燃料的使用甚至到達氾濫的地步,而石化能源的蘊存量日漸減少,科學家估計再 40 年人類會將所蘊存的石油耗盡,沒有了能源,難道所有的動力都將停擺?答案是否定的!生質柴油,顧名思義為來自生物性的柴油,它源自於自然的油脂,如:家庭廚餘所剩的油以及一些植物脂肪、動物脂肪、及其它脂肪酸…等。因此,生質柴油沒有能源危機,更是取之不盡,用之不竭,來自於天然。生質柴油(甲基酯)的反應原理是根據有機化學課本 12-1 酯類,當酸與醇在強酸或強鹼當催化劑下加熱,即生成酯類。本實驗是以油脂與甲醇、乙醇,利用氫氧化鈉作為催化劑反應製成「生質柴油」,當油酯/醇之莫耳比為 1/6,而氫氧化鈉的量控制在 0.5~1%為最佳結果。另外我們發現:高純度的米酒不但可以作為製作生質柴油的原料,還可以直接添加至生質柴油中製成「米酒生質柴油」,這便是一個可自然再生的新能源。

山藥活菌健康飲料的研究與開發

山藥(Yam)自古以來即被開發利用,民以食為天,山藥具高生產量及富含營養與多種微量元素以及粘質多糖類,可供食用、藥用或保健用。山藥塊莖一般成分含約 16~17%澱粉、65~73%水分、粗蛋白質在 6~8%之間。胺基酸含量豐富尤以 arginine 量最高,並含有許多必需胺基酸,如 leucine、threonine、lysine;此外山藥中還有多種維生素(維生素 A、B1、B2、C 等)及微量元素。其中之特殊物質如膽鹼(choline)、尿囊素(allantoin)、粘物質(mucin)為其特殊黏性之主要來源。因黏質物的存在、山藥澱粉之分離操作受到妨礙,使得澱粉的回收率降低,因此山藥塊根之前並不被作為良好的澱粉製造原料,高澱粉飲料不僅不易被接受且色澤不佳。山藥中富含許多營養成分例如膽鹼、尿囊素、醣蛋白、甘露聚糖而且又富含許多人體必須胺機酸向來都被譽為『窮人的補品』。我們利用生食的方式來處理因為烹調會破壞食物的養分而且生食比熟食的營養成分還要能保存,本實驗室利用物理或化學的方式使山藥的黏度降低,增加澱粉去除率;再利用加酸隔夜靜置分離的技術達到分離澱粉的效果做為營養保健飲料;山藥黏質液在 PH 值 6 以下或 9 以上黏度降低,我們利用一些常見的有機酸例如檸檬酸、乳酸、醋酸的添加,使黏液質的 PH 值降到 3~4 的範圍,達到澱粉之分離;對生活緊張的現代人而言添加乳酸活菌會產生一些益生菌,益生菌的效用在緩和便秘的症狀,由於益生菌種會產生有機酸,促進腸胃蠕動,所以時常攝取益生菌對便秘患者有極大的好處。因為山藥在產季和非產季價格相差近 10 倍,所以我們將以冷凍乾燥將液體山藥研製成粉,研發出一種新的方法,能夠延長山藥產品的保存期限,增加其農業經濟價值。實驗結果證明 山藥黏質夜水溶液之黏性:在 PH 值 6~9 最大,因此隔夜靜置→自然發酵→過濾,調整 PH3~4 之分離澱粉效果最佳、加酸分離澱粉效果:檸檬酸、乳酸飲料(25%,10mins)或醋酸弱酸調整 PH 達到分離澱粉效果、糖度:山藥水解液糖度為 Brix 2~3 附合低熱量產品、褐變:打漿中加入 0.1~0.5%的檸檬(檸檬酸)可有效防止褐變。另外,水解液中因高溫及 PH 值變化會產生焦糖化反應。故採低溫為宜。根據官能品評之結果,山藥水解液為新開發之產品,在顏色、風味、鮮味、甜味方面等調配出最合宜的活菌健康飲料,具有發展性,為山藥的加工開創一新格局,更可發揮山藥中保健、機能成分之利用價值。本研究之目的分別以不同之水解條件處理,並進一步探討不同比例下所得之山藥水解液的特性及成分,希望找出最符合加工需求之低澱粉條件,進而開發出新興營養飲料,使山藥傳統之食用及利用方式更為多樣化。

車床多功能手工具設計

此作品乃針對車床手工具使用上的不便,設計製作出一組改良的手工具,經吾人驗證之後,發現此改良的手工具確實增進使用上的便利性。

汽車散熱保護裝置

高溫是引擎、電器、機件、電路、管路加速劣化,縮短使用壽命的最大殺手。有鑒於汽車引擎高速、長時間運轉後,其溫度仍很高,引擎熄火後,引擎高溫無法散去將使得引擎室猶如烤箱,在如此高溫不通風的環境下,常導致許多線路及電器零件的加速劣化,縮短其使用壽命。例如:一般使用3~5 年後之車輛,經常會遇到引擎狀況雖然不錯,但總常會有引擎周圍電器、零件、線路、管路等,陸續出問題,而被迫進廠檢查維修,造成許多的不便及時間上、金錢上的損失。

電流知多少,用電安全沒煩惱

本研究可改善一般家用或市售的電源插座,讓一般電器使用者,能夠容易的從本裝置上LED BAR 的顯示知道,目前插座所提供的電流大小,是否已達安全的限度,有指示與警示作用,防止過載的發生,LED BAR 的顯示效果也能夠提醒電器使用者養成節約能源的習慣,隨手關閉不需要的電器設備。本裝置是使用霍爾IC 來檢出導体電流大小所產生相對應的磁場強度,再轉換成電壓訊號輸出,是屬於非接觸式的電流感測,安全性佳,檢出訊號經放大電路處理後,驅動LED BAR,過電流時(15A) 15A),內部蜂鳴器會發出警告聲響,進而送出訊號使的無熔絲開關(附漏電斷路器者)跳脫,達到過載保護的功能。

食色性也—東方果實蠅、瓜實蠅對顏色的趨性及其在作物蟲害防治上的應用

上「果樹」課時,老師拿了幾張A4影印紙大小的黃色粘紙,要同學們把它吊掛在果園中,目的在引誘東方果實蠅,使牠粘附在粘紙上,以減少東方果實蠅對果實的危害。老師也解釋說,因為東方果實蠅和蚜蟲一樣喜歡黃色,所以可利用東方果實蠅對黃色的趨性,來捕捉牠們。然而,其它危害作物的昆蟲是不是也和蚜蟲、東方果實蠅一樣喜歡黃色呢?東方果實蠅只喜歡黃色嗎?這個問題深深地吸引了我們,於是在老師的指導下,我們選擇常被用來做動物實驗的昆蟲─果蠅來做初步的實驗,來研究探討這個問題,並進而擴及於東方果實蠅與瓜實蠅。

牡蠣在環境中對重金屬之吸附及減碳效應探討

本研究利用建功嶼水域與中蘭海域牡蠣養殖區大潮退潮時取地面潮溝水,檢測水中的鋅、銅、六價鉻、鐵之金屬含量,結果發現建功嶼及中蘭海域水中平均鋅的含量為0.11 mg/l,比海洋放流水標準的4 mg/l 低。銅的含量為3.42 mg/l,比海洋放流水標準的2 mg/l 高1.7倍。六價鉻為0.02比海洋放流水標準的總鉻5mg/l 低。鐵的含量則為0.29 mg/l。另由生物學測量發現上述海域每個牡蠣殼平均的日增重為0.045g, 590公克的殼,可封存35.2公克二氧化碳。

動力用電多功能保護裝置之研發

本研究是利用學校及電子材料行隨手可取得的電機電子控制小元件組合成具有多項保護功能,以防止電氣操作人員因不小心觸電而發生危險及電氣設備因電源異常,或負載過載而損壞,希望能以最少的花費,發揮最大的保護功效。本作品具有過載、電源欠相、電源逆相、人員誤觸電或設備漏電等多功能保護且所需成本低廉,頗具開發價值。